周宏艳，李 铁，郭晓妮，冯志祥

(太原风华信息装备股份有限公司，山西太原030024)

全自动FOG邦定机软件系统的设计

周宏艳，李 铁，郭晓妮，冯志祥

(太原风华信息装备股份有限公司，山西太原030024)

设备的稳定可靠运行，直接依赖于设备软件系统的稳定可靠。通过对设备输入输出点的逻辑关系、电机运行、图像系统、操作安全等方面的控制，系统地介绍了全自动FOG邦定机软件设计，旨在能对自动设备软件控制上有一定的借鉴作用。

可编程控制器；柔性电路板邦定至玻璃；全自动邦定机；软件系统；安全设计

随着电子、通讯产业的高速发展，液晶面板显示器的需求不断增长，液晶显示模块是液晶显示器必不可少的组成部分，中小尺寸产品如手机、数码产品，大尺寸如液晶显示器、液晶电视等。这些产品都以薄、轻为发展趋势，这就要求有相关配套的工艺技术支持。邦定技术是驱动软性电路FPC (film on glass）和液晶玻璃或触摸屏进行电气和机械连接的一种工艺技术。全自动FOG（film on glass）邦定机即是实现这种工艺技术的相应设备。

全自动FOG邦定机是一种用于将TCP或FPC（柔性电路板）与玻璃面板之间建立稳定的机械和电气连接的生产设备，其可以用于面板与FPC的邦定生产，同时兼容LCM（液晶显示模块）或触屏的生产，可与自动涂胶机或全自动COG连线使用。其主要完成功能有：LCD自动上料、FPC自动上料（FPC手动上料可选）、定位、ACF预贴、自动对位、预压、主压、自动下料。外形布局图如图1所示。

图1 全自动FOG邦定机外形布局图

邦定机由玻璃上料部件、ACF部件、预压部件、FPC上料、主压部件、传输部件、下料部件、图像系统、电气控制系统等组成。控制系统由PLC来完成。

1 邦定机软件系统的总体结构

自动化设备的硬件系统和软件系统是不可分割的整体，邦定机的软件系统在实现邦定机需要的一些功能基础上，还要完成对机器操作的规划，并实现操作功能。

全自动FOG邦定机的软件系统应用可编程控制器（PLC）梯形图开发，通过触摸屏进行人机交互，从界面上操作整个软件系统，实现各种功能。界面上显示信息有关键性参数，如压接时间，温度，压力等，以及FPC待料、上下游连线待料、搬运、压接模式等辅助性信息。

1.1 软件系统的组成

全自动FOG邦定机软件系统分块编制，主要分为如下几个部分：手动操作（电机调试）、参数设定、自动运行、一键化操作、报警信息互动、快速换型、模块化设计等：

1）手动操作（电机调试）的功能包含：单独设定各个电机工作位，接料位，下料位，气缸，负压等的单独操作。

2）参数设定功能包含：温度通过485通讯，在触摸屏上进行设定；压力通过电气比例阀控制，触摸屏设定；邦定时间；电机速度等。

3）自动运行：主要是设备自动完成从上料、定位、ACF、预压、主压、下料等一系列动作。采用"傻瓜"模式设计思路，具有随时启动，随时停止功能，极大地方便了用户。

4）一键化操作：针对设备台数较多，开发出大量一键化操作动作，可以通过一键操作，实现玻璃在各平台之间的随意搬送。

5）报警信息互动：增加更多的人机交互，在报警信息处理过程中，可以实现多种选择，确保设备更加顺畅的运行。

6）快速换型：针对客户现场换型频繁的情况，结合图像系统，开发出快速换型程序，通过输入玻璃及FPC尺寸，一键化换型。

7）模块化设计：因为整个邦定系列机型较多，设计过程中运用大量局部变量，以缩短后续设备的开发周期。

1.2 软件的总体框图

全自动FOG邦定机设备运行流程是液晶玻璃的传输流程，通过设备上五支传送机械手进行。下面按传输流程顺序给出程序框图。

1.3 邦定机I/O点的管理

图2 传送1机械手动作流程

全自动FOG邦定机属于大型高精度自动化设备，I/O点数众多，对各I/O点进行方便的管理与控制，是对方便设备调试及方便维护的一个前提。为缩短调试时间，将所有I/O点集中在触屏上，状态一目了然。同时，为了方便硬件的维护，在程序中将I/O地址全部替换为内部地址，这样更换某一个I/O点时，只需要在I/O转换程序模块中更改即可，不需要全部程序内替换，减少遗漏风险，方便程序调试。

2 邦定机电机轴的控制

2.1 电机单独控制

电机是设备控制系统中的执行部件，在全自动FOG邦定机中，我们运用伺服电机和步进电机来实现运动。电机传动是邦定机高速度、高精度运行的基础结构件，电机运行的稳定性会直接影响到邦定机的工作性能。所以，软件上要对各电机轴的初始化、点动、步进单动、定位运行进行控制，并对各电机轴的位置传感器进行管理。

图3 传送2机械手动作流程

2.2 电机回零

电机位置的初始化就是对电机进行零点归位，初始化完成后，设定当前位置为零点，并设定好电机运行方向，在运动过程中的其它位置就有了相对于零点位置的固定坐标。全自动邦定机的设计中，初始化零点是读取位置传感器的状态变化来确定。传感器固定在设备的固定件上，归位零件固定在电机通过丝杆传动的运动件上，随着电机的转动，呈直线运行，直到到达检测位置传感器。初始化电机的示意图如图7初始化电机示意图。

图4 传送3机械手动作流程

图5 传送4机械手动作流程

图6 传送5机械手动作流程

图7 初始化电机示意图

初始化电机系统程序首先读取传感器状态，根据传感器状态，判断电机的运行方向。传感器在被归位零件遮挡住时，状态为“1”，反之为“0”。当程序读取到传感器状态为“1”时，电机带动归位零件往左移动特定距离后设定为零点。当序读取到传感器状态为“0”时，电机首先带动归位零件右移动，直到状态为“1”后，再往左移动特定距离后设定为零点。

3 图像系统的通讯与管理

图像系统与PLC之间通过232串口通讯，格式如图8传送格式、图9传输代码说明。

图8 传送格式

依据通讯格式，编制程序代码，完成玻璃初始定位，预压部分对位，主压定位的图像系统功能。

4 自动运行中安全设计

全自动FOG邦定机因为运行速度较快，传输部件较多，所以在运行过程中对安全性提出了更高的要求。结合该设备的具体情况，主要是针对安全门锁，安全光栅，手动拾取FPC时的细节处理。

4.1 安全门锁的处理遥

所有安全门锁在生产过程中全部强制有效，有效避免了人为误操作带来的安全隐患。

4.2 FPC上料安全光栅的处理

针对操作人员会频繁遮挡光栅的原因，采用即挡即停设计，具体细节设计为，遮挡住光栅时，FPC上料台部分立即停止，而当光栅不被遮挡住时，FPC上料台部分会继续动作。

图9 传输代码说明

4.3 手动拾取FPC的处理

因为在生产过程中，难免有FPC掉落至设备内部，此时如果想去拾取FPC，则需要在触屏上进行选择。此办法有效的保证了人员的安全，同时保证对设备效率没有影响。

5 结束语

软件系统是自动化设备的重要组成部分，设备的良好性能也需要在软件系统的工作中体现出来，设备的所有操作和控制都基于软件系统来实现。全自动FOG邦定机已经大量应用于液晶行业中面板和触屏的生产，系统软件稳定可靠。目前全自动FOG邦定机可以达到每3.5 s生产一片，在速度上还待提升。

[

1] 张俊萍，朱小冬，张鲁，等.软件可靠性测试流程设计及其应用[J].计算机测量与控制，2011(4)：796-799. [

2] 黄会雄，陈开文.软件的可靠性设计研究与应用[J].山西电子技术，2006(4)：68-70.

周宏艳（1971.4-）女，高级工程师，1994年毕业于太原理工大学。毕业后一直从事专用设备的自动化控制工作。

李铁（1982.11-）男，工程师，2006年毕业于太原科技大学。毕业后一直从事专用设备的自动化控制工作。

郭晓妮（1982.2-）女，助理工程师，2011年毕业于内蒙古科技大学。毕业后一直从事专用设备的自动化控制工作。

冯志祥（1985.2-)男，工程师，2008年毕业于南开大学滨海学院。毕业后一直从事专用设备的自动化控制工作。

The Software System Design of the Automatic FOG Binding Machine

ZHOU Hongyan，LI Tie，GUO Xiaoni，FENG Zhixiang

(Taiyuan Fenghua Information Equipment Co.，Ltd.，Taiyuan 030024，shanxi)

Stable and reliable operation of the equipment，the stability and reliability of the software system is directly dependent on the equipment.Through the equipment input control output logic relationship，motor operation，image system，safe operation，etc.，systematically introduced automatic fog bonding machine software design，in order to have certain reference function to the automatic control system equipment.

The programmable controller；FPC On Glass；Automatic binding machine；The software system；Safety design

TN605

：B

：1004-4507(2015)07-0043-06

2015-05-14